镁合金封闭模压技术研究.doc
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镁合金封闭模压技术研究,摘 要镁合金是实际应用中最轻的结构金属材料，具有较高的比刚度、比强度、良好的电磁屏蔽性、减振性能和散热性能，在航空航天、汽车工业和3c产品领域具有广泛的应用前景。 本文对镁合金的特点及其挤压、锻造工艺方面做了简要的介绍，以汽车转向控制臂为对象，在镁合金拉伸实验结果的基础上，利用有限元数值模拟仿真软...
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镁合金封闭模压技术研究
摘 要
镁合金是实际应用中最轻的结构金属材料，具有较高的比刚度、比强度、良
好的电磁屏蔽性、减振性能和散热性能，在航空航天、汽车工业和3C产品领域
具有广泛的应用前景。
本文对镁合金的特点及其挤压、锻造工艺方面做了简要的介绍，以汽车转向控制臂为对象，在镁合金拉伸实验结果的基础上，利用有限元数值模拟仿真软件DEFORM-3D进行AZ61镁合金封闭模压的数值模拟，通过设置相应的模具温度、模具下压速度、坯料温度等参数，从模拟的结果中，分析AZ61镁合金在模压过程中的金属变形和流动情况、充填情况、材料破坏情况、以及应力应变分布情况，为镁合金汽车转向控制臂后续封闭模压成形工艺和模具设计作准备。
关键字：镁合金，挤压，模锻，数值模拟,应力应变
ABSTRACT
Magnesium alloy is the lightest structural metallic material in the practical application. Due to it’s specific stiffness，specific strength，better electromagnetic shielding，damping performance and heat dissipation，it has a broad application prospect in the aerospace, automotive products and the 3 C areas.
The paper briefly introduced the characteristics of magnesium alloy , magnesium alloy extrusion forming and forging process ,choosing the Steering Control Arm as the object,on the base of results of the magnesium alloy tensile test, using the finite element numerical simulation soft ---DEFORM-3D , simulates the closed molding processes of AZ61alloy. By setting a corresponding parameters ,such as the temperature of the die，the speed of the up die movement, the temperature of blank and so on. From the simulation results, analysis deformation and flow, filling, the damage of material, and the distribution of stress and strain of magnesium alloy AZ61,make the preparation for forming car steering control arm in a closed mold and designing the mold.
Keywords: magnesium alloys, extrusion, die forging, numerical simulation, Stress and strain
目 录
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1 引言 1
1.2 镁合金 1
1.3 镁合金的塑性加工 2
1.4 镁合金的应用和发展 2
1.4.1 汽车工业 3
1.4.2 3C领域 4
1.4.3 其他领域 4
1.5论文主要研究内容 5
2镁合金挤压 6
2.1挤压设备与工艺 6
2.2挤压工艺 6
2.3镁合金挤压制品组织的不均匀性 7
2.4镁合金挤压制品的力学性能 7
3镁合金的模锻 8
3.1镁合金的可锻性 8
3.2镁合金锻造的特点 9
3.2.1对应变速率敏感 9
3.2.2流动性差 9
3.2.3锻造温度范围窄 9
3.2.4加热过程中容易产生合金软化 9
3.2.5导热性 10
3.3镁合金锻造工艺 10
3.3.1锻造方式 10
3.3.2镁合金等温锻造工艺特点 11
3.4AZ61型号镁合金拉伸试验数据 12
4转向控制臂的数值模拟 13
4.1DEFORM 13
4.1.1 DEFORM的特点 13
4.2 DEFORM-3D的模块结构 14
4.2.1前处理 14
4.2.2求解器 14
4.2.3后处理器 14
4.3转向控制臂模拟过程 15
4.4锻造模拟的前处理 17
4.4.1输入对象数据 17
4.4.2输入模具 18
4.4.3设置物体的温度 18
4.4.4设置模具的运动 18
4.4.5模拟控制设定 18
4.4.6对象间关系的设定 19
4.5锻压模拟后分析 19
5结论 24
参考文献 25
致谢 26
摘 要
镁合金是实际应用中最轻的结构金属材料，具有较高的比刚度、比强度、良
好的电磁屏蔽性、减振性能和散热性能，在航空航天、汽车工业和3C产品领域
具有广泛的应用前景。
本文对镁合金的特点及其挤压、锻造工艺方面做了简要的介绍，以汽车转向控制臂为对象，在镁合金拉伸实验结果的基础上，利用有限元数值模拟仿真软件DEFORM-3D进行AZ61镁合金封闭模压的数值模拟，通过设置相应的模具温度、模具下压速度、坯料温度等参数，从模拟的结果中，分析AZ61镁合金在模压过程中的金属变形和流动情况、充填情况、材料破坏情况、以及应力应变分布情况，为镁合金汽车转向控制臂后续封闭模压成形工艺和模具设计作准备。
关键字：镁合金，挤压，模锻，数值模拟,应力应变
ABSTRACT
Magnesium alloy is the lightest structural metallic material in the practical application. Due to it’s specific stiffness，specific strength，better electromagnetic shielding，damping performance and heat dissipation，it has a broad application prospect in the aerospace, automotive products and the 3 C areas.
The paper briefly introduced the characteristics of magnesium alloy , magnesium alloy extrusion forming and forging process ,choosing the Steering Control Arm as the object,on the base of results of the magnesium alloy tensile test, using the finite element numerical simulation soft ---DEFORM-3D , simulates the closed molding processes of AZ61alloy. By setting a corresponding parameters ,such as the temperature of the die，the speed of the up die movement, the temperature of blank and so on. From the simulation results, analysis deformation and flow, filling, the damage of material, and the distribution of stress and strain of magnesium alloy AZ61,make the preparation for forming car steering control arm in a closed mold and designing the mold.
Keywords: magnesium alloys, extrusion, die forging, numerical simulation, Stress and strain
目 录
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1 引言 1
1.2 镁合金 1
1.3 镁合金的塑性加工 2
1.4 镁合金的应用和发展 2
1.4.1 汽车工业 3
1.4.2 3C领域 4
1.4.3 其他领域 4
1.5论文主要研究内容 5
2镁合金挤压 6
2.1挤压设备与工艺 6
2.2挤压工艺 6
2.3镁合金挤压制品组织的不均匀性 7
2.4镁合金挤压制品的力学性能 7
3镁合金的模锻 8
3.1镁合金的可锻性 8
3.2镁合金锻造的特点 9
3.2.1对应变速率敏感 9
3.2.2流动性差 9
3.2.3锻造温度范围窄 9
3.2.4加热过程中容易产生合金软化 9
3.2.5导热性 10
3.3镁合金锻造工艺 10
3.3.1锻造方式 10
3.3.2镁合金等温锻造工艺特点 11
3.4AZ61型号镁合金拉伸试验数据 12
4转向控制臂的数值模拟 13
4.1DEFORM 13
4.1.1 DEFORM的特点 13
4.2 DEFORM-3D的模块结构 14
4.2.1前处理 14
4.2.2求解器 14
4.2.3后处理器 14
4.3转向控制臂模拟过程 15
4.4锻造模拟的前处理 17
4.4.1输入对象数据 17
4.4.2输入模具 18
4.4.3设置物体的温度 18
4.4.4设置模具的运动 18
4.4.5模拟控制设定 18
4.4.6对象间关系的设定 19
4.5锻压模拟后分析 19
5结论 24
参考文献 25
致谢 26
